Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
Кремптон и др. [34] показали, что некоторые ДИ-частицы могут возникать также и из других сегментов РНК, помимо Рь Р2 и Рз. Филдс и Винтер представили полную нуклеотидную последовательность исключительно сложной ДИ-частицы вируса гриппа, имеющей мозаичную структуру [46]. Схематично структура генома этой ДИ-частицы представлена на рис. 6.7, А. Ясно, что эта .ДИ-частица произошла из пяти отдельных участков концевых областей сегмента Рз и одного участка сегмента Рь Три участка из сегмента Р3, происходящие из З'-концевой части вирионного -сегмента, расположены вперемежку с двумя участками, происхо-
В
\
Рис. 6.7. Сложная мозаичная структура двух своеобразных ДИ-геномов вируса гриппа (А) и вируса леса Семлики (SFV) (Б). Мозаичные структуры, представленные здесь, схематически построены на основе секвенирования ДНК (кДНК-клонов) вируса гриппа [46] и SFV [101]. ДИ-геном вируса гриппа (А) составлен из трех участков (белые блоки) З'-концевой части Р3-сегмента вось-мисегментиого генома вируса. Два участка (блоки в клеточку) происходят из 5'-концевой части Р3-сегмента и одий участок (центральный черный блок) из другого сегмента вирусного генома (Pi-сегмента). Этот ДИ-геном, вероятно, образовался в результате множественных «шрыжков» репликазы, причем по крайней мере в одном из них она переходила с одной молекулы РНК-матрицы на другую и обратно [46]. Б. ДИ-сеном SFV содержит уникальные 3'- и 5'-ви-русные концы, но его 5'-концевая кэп-последовательность изменена [127]. Кроме того, в него входят три идентичные последовательности (повторы) из 484 оснований (черные блоки). Один из этих повторов прерван на 128 основании уникальной вставкой (блок со стрелкой), за которой следуют оставшиеся 356 из 484 оснований повтора (ближе к З'-концу). Ясно, что образование этого ДИ-генома происходило с многочисленными перестройками (репликативными ошибками?) вирусного геиома [101].
дящими из 5'-концевой части. Один участок сегмента Pi (черный прямоугольник на рис. 6.7,Л), происходящий из 5'-концевой части, вставлен между двумя участками Рз, возникшими из З'-кон-ца. Эта необычная структура последовательностей привела Филдса и Винтера [46] к следующим предположениям, а) ДИ-РНК образовалась во время синтеза плюс-цепи с помощью механизма, при котором вирусная полимераза останавливалась на последовательностях, богатых уридином, а затем «прыгала», чтобы возобновить синтез на другом участке, возле другого конца
родительской матрицы. При этом 3'- и 5'-концы РНК-матрицы должны быть расположены рядом, например благодаря «складыванию» молекулы, позволяющему полимеразному комплексу попеременно «прыгать» туда и обратно (в том же или другом цикле репликации), б) Встраивание одного участка из сегмента Pi происходит в момент, когда полимеразный комплекс «прыгает» с одного сегмента на другой (возможно, во время параллельного сближения 5'- и З'-концов), а затем обратно (в том же или другом цикле репликации), в) Такой же механизм полимеразных прыжков может привести к образованию вставок и делеций в генах поверхностных антигенов вируса. ДИ-частицы предоставляют первое четкое доказательство межмолекулярных рекомбинаций в РНК-геномах, основанное на данных секвенирования.
Сложная перестройка генов, рассмотренная выше, позволяет предположить возможность возникновения множества чрезвычайно причудливых ДИ-частиц, но, по-видимому, преобладающими являются конкурентоспособные частицы, прошедшие наиболее жесткую селекцию структуры, и именно они доступны для изучения.
Пикорнавирусы
Ранние работы Коула и Балтимора с сотрудниками [26—29] на вирусе полиомиелита позволили предположить, что его ДИ-частицы представляют собой мутанты с внутренними деле-циями, у которых отсутствует около 15% генома. Делегированные участки генома кодируют часть полицистронного белка-предшественника, который затем нарезается с образованием капсидных белков. Позднейшее картирование гетеродуплексов подтвердило, что делеция большей части генома ДИ-частиц вируса полиомиелита локализуется на 5'-конце плюс-цепи вирусной РНК на участке, кодирующем капсидные белки [105, 115]. Однако эти геномы ДИ-частиц представляют собой гетерогенную популяцию, и положение делетированных участков варьирует (500— 3000 оснований от 5'-конца). Некоторые ДИ-геномы имеют одну делецию, другие две или три [105, 115]. Мак-Клюр и др. [108] показали, что в различных штаммах вируса полиомиелита воспроизводимо образуются более крупные (до 16%) или меньшего размера (всего 4%) делеции родительского генома. Несколько клинических изолятов вируса полиомиелита и штамм вируса Менго регулярно образуют делеции, составляющие только 4— 6% генома. Вероятно, ограничения упаковки диктуют пределы-величины делеции, которые могут быть совместимы с инкапсида-цией. Неясно, почему до сих пор не обнаружены частицы с делениями на половине генома, прилежащей к З'-концу. Непонятно также, как образуются ДИ-частицы пикорнавирусов и почему
они начинают преобладать над стандартным вирусом. Самым простым и наиболее вероятным механизмом образования мутантов с внутренними делециями является «проскальзывание» или «прыжки» полимеразы вдоль одной матричной молекулы (как обсуждалось выше для VSV). Механизм их накопления и интерференции [27] требует дальнейших исследований. В выяснении этого вопроса должно помочь клонирование отдельных ДИ-частиц в сочетании с биологическими исследованиями, а также молекулярное клонирование и секвенирование.
